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Kerstin Sommer
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rotabench PA-3P HARDWARE Gehäuse: Gerätebezeichnung: Typen-Bezeichnung: Gewicht: Abmessungen: Spannungsversorgung: Leistungsaufnahme: Betriebstemperatur: Feuchtigkeit: TECHNISCHE DATEN 19

32 x 45 x 14 cm (L x B x H) (Modell 3P, Tischgerät) 90 bis 260 VAC, 47 bis 63 Hz max. 75 Watt 10 C bis 50 C 10% bis 80% relative Luftfeuchte, nicht kondensierend ÜBERBLICK 1.

2 rotabench PA-3P HARDWARE Gehäuse: Gerätebezeichnung: Typen-Bezeichnung: Gewicht: Abmessungen: Spannungsversorgung: Leistungsaufnahme: Betriebstemperatur: Feuchtigkeit: TECHNISCHE DATEN 19 3 HE bis 6 HE als Tischgerät oder als 19 Rack-Einschub rotabench PA rotabench PA-3P ca. 8 kg (Tischgerät) ca. 32 x 45 x 14 cm (L x B x H) (Modell 3P, Tischgerät) 90 bis 260 VAC, 47 bis 63 Hz max. 75 Watt 10 C bis 50 C 10% bis 80% relative Luftfeuchte, nicht kondensierend ÜBERBLICK 1. Eingang Strom (LEM-Wandler) 2. Eingang Strang-Spannungen, mit künstlichem Sternpunkt 3. Eingang DC-Spannung 4. Trigger-Eingang (5 Volt TTL) 5. Eingang Drehmoment (±10 Volt DC) 6. Eingang Drehzahl (±10 Volt DC) 7. Eingang Inkrementalgeber (5 Volt TTL), Ausgang Inkrementalgeber

3 4 Eingänge für LEM IT-200s Ultrastab oder LEM-IT 400s Ultrastab Stromwandler (Phasen L1, L2, L3 und DC), Messbereich 200 oder 400 Ampere (Peak) Integrierte Signalkonditionierung EINGÄNGE (MODELL 3P) STROM Integrierte Stromversorgung für LEM Stromwandler (± 15 Volt) Genauigkeit: o Sensoren: gem. Datenblatt LEM IT 200-S / 400-S ULTRASTAB Stromwandler o Bürdenwiderstand: Toleranz: 0,01% Temperaturkoeffizient: 0,02 ppm/ C o AD-Wandler: Synchron abtastende, isolierte und differentielle 24-bit Delta-Sigma Wandler Master-Timebase: 12,8 MHz Output Sample-Rate: 50 khz (pro Kanal) Eingangs-Impedanz: > 1 GOhm Gain Error: max. ± 0,2%, typ. 0,07% (zwischen 18 C und 28 C) Offset Error: max. ± 0,06%, typ. 0,005% (zwischen 18 C und 28 C) Gain Drift: ± 7 ppm/ C Offset Drift: 1,3 uv/ C Phase Mismatch: 0,13 / khz max. Phase Non-Linearity: 0,12 max. Integrierter Anti-Alias-Filter, Grenzfrequenz 22,65 khz CMMR (f in = 60 Hz): 140 db SPANNUNG 4 Eingänge für Spannungen (L1, L2, L3 und DC) Eingangsbereich: ±60 Volt oder ± 1000 Volt 250 V RMS CAT2 Isolierung Kanal zu Kanal (mit 60 Volt Eingangsmodul) Integrierter Künstlicher Sternpunkt o C = 2200 nf o R = 300 kohm AD-Wandler: o Synchron abtastende, isolierte und differentielle 24-bit Delta-Sigma Wandler o Master-Timebase: synchronisiert mit den Stromeingängen (12,8 MHz) o Output-Sample-Rate: 50 khz o Input-Impedanz: >1 MOhm o Genauigkeit: Gain-Error: max. ±0,13%, typ. ±0,03% (18 C bis 28 C) Offset Error: max. 0,05%, typ. ±0,008% (18 C bis 28 C) Gain Drift: 5 ppm/ C Offset Drift: 150 uv/ C Phase Mismatch: 0,045 /khz max. Phase Non-Linearity: 0,11 max Integrierter Anti-Alias-Filter, Grenzfrequenz 22,65 khz CMMR (f in = 60 Hz): 115 db

4 Jeweils ein Eingang für ein analoges Drehzahl-Signal und ein Drehmoment-Signal Eingangsbereich: ±10 Volt 250 V RMS Channel-to-Earth Isolierung EINGÄNGE (MODELL 3P) DREHZAHL (ANALOG) UND DREHMOMENT 16-bit, synchrone Erfassung, massebezogen, Sample-Rate: 50 khz, synchronisiert mit den Strom- und Spannungseingängen Genauigkeit: o Gain Error: max. ±0,2%, typ. ±0,02% (18 C bis 28 C) o Offset Error: max. ±0,082%, typ. ±0,014% (18 C bis 28 C) o Gain Drift: 10 ppm/ C o Offset Drift: 60 uv/ C o Eingangs-Impedanz: 1GOhm Digitaler Drehzahleingang zum Anschluss von Inkrementalgebern (A-, B- und Z-Spur) Signalpegel: 5 Volt TTL Max. Eingangsfrequenz: 350 khz DREHZAHL (DIGITAL) Anschluss: Single-Ended (A, B, Z + Gnd) oder Push-Pull (A + A, B + B, Z + Z ) mit Encoderauswertung (Drehrichtung) oder Drehzahl-Puls (nur A-Spur) Die Signale des Encoder-Eingangs werden galvanisch entkoppelt und auf 5 Volt TTL stabilisiert am Encoder OUT Ausgang gespiegelt OPTIONAL Bürdenwiderstände für LEM IT-60 ULTRASTAB, LEM IT-700 ULTRASTAB oder LEM IT-1000 ULTRASTAB Stromwandler Erweiterung des Messbereichs für die Spannungseingänge auf 1000 VDC im künstlichen Sternpunkt integriert KOMMUNIKATION Das rotabench PA Gerät wird mit einem LAN-Label (CAT 5e oder CAT6) an einen Gigabit-LAN angeschlossen (ggf. über einen Switch) und über TCP/IP mit dem Bedien-Rechner verbunden. Die Messdaten (Strom, Spannung, Drehmoment, Drehzahl) werden mit einer festen Sample-Rate von 50 khz zum Bedien-Rechner gestreamt und dort ausgewertet und visualisiert.

rotabench PA SOFTWARE ÜBERBLICK Die Software besteht aus einer Firmware, die auf dem Messgerät läuft und einer Bedien-Software ( Client ), die auf einem handelsüblichen Windows-PC betrieben wird.

5 rotabench PA SOFTWARE ÜBERBLICK Die Software besteht aus einer Firmware, die auf dem Messgerät läuft und einer Bedien-Software ( Client ), die auf einem handelsüblichen Windows-PC betrieben wird. Die Verbindung zwischen Messgerät und Client wird über ein Ethernet-Netzwerk hergestellt. Dies ermöglicht einen dezentralen Aufbau, bei dem das Messgerät in unmittelbarer Nähe zum Prüfling aufgestellt wird aber räumlich vom Bedien-Rechner getrennt ist. Die Daten werden mit 50 khz pro Kanal auf dem Messgerät erfasst, aufbereitet und über TCP/IP an den Bedienrechner gestreamt. Die Berechnung der Messwerte, die Visualisierung und ggf. das Speichern der Messdaten erfolgt auf dem Bedien-Rechner. MESSDATENERFASSUNG UND VERARBEITUNG VISUALISIERUNG DER ZEITDATEN Die zum Bedien-Rechner gestreamten Daten der Spannungen und Ströme (L1 L3, DC) werden als Zeitdaten mit einer einstellbaren Speicher-Tiefe graphisch dargestellt. Die Länge des Zeitfensters ist einstellbar. Die Ansicht ist umschaltbar auf Spannungen + Ströme, nur Ströme, nur Spannungen.

MESSDATENERFASSUNG UND VERARBEITUNG Die Längs- Id (feldbildender Strom) und der Querstrom Iq (drehmomentbildender Strom) werden über der Zeit graphisch dargestellt.

Polpaarzahl und der Drehsinn der Maschine bekannt sind.

VISUALISIERUNG VON Iq UND Id VISUALISIERUNG VON DREHZAHL UND DREHMOMENT Der Verlauf der Drehzahl und des Drehmoments wird graphisch über der Zeit dargestellt.

6 MESSDATENERFASSUNG UND VERARBEITUNG Die Längs- Id (feldbildender Strom) und der Querstrom Iq (drehmomentbildender Strom) werden über der Zeit graphisch dargestellt. Iq und Id werden nur richtig berechnet, wenn ein Rotorlagegeber angeschlossen ist, der Rotor-Winkel-Offset (Offset zwischen elektrisch 0 der Maschine und dem Nullwinkel des Lagesensors), die Polpaarzahl und der Drehsinn der Maschine bekannt sind. Diese Daten können entweder über einen Dialog eingegeben werden oder mit Hilfe der Messfunktion induzierte Spannungen durch das Messgerät ermittelt werden. VISUALISIERUNG VON Iq UND Id VISUALISIERUNG VON DREHZAHL UND DREHMOMENT Der Verlauf der Drehzahl und des Drehmoments wird graphisch über der Zeit dargestellt. ONLINE FFT UND ONLINE ORDNUNGSSPEKTRUM Das Frequenz- und Ordnungsspektrum der Ströme und Spannungen für L1 L3 wird online berechnet und graphisch dargestellt. NUMERISCHE MESSDATEN Für die Ströme und Spannungen L1 bis L3 wird berechnet, sowohl breitbandig als auch parallel dazu für die Grundwelle: Der RMS-Wert pro Phase Der Mittelwert pro Phase Summenwert und Mittelwert der RMS-Werte L0 Daraus werden die Messergebnisse für die elektrische Leistung bestimmt: Schein-, Blind- und Wirkleistung Phi und cos(phi) Sowie die Mittelwerte davon über alle 3 Phasen

NUMERISCHE MESSDATEN Zusätzlich werden berechnet: Die DC Leistung Die mechanische Leistung (aus den Mittelwerten von Drehzahl, Drehmoment und ggf.

SKALIERUNG Jeder Eingangskanal kann separat skaliert werden: Ströme L1-L3 und DC Spannungen L1-L3 und DC Drehzahl (analog) und Drehmoment SKALIERUNG UND FILTERUNG Für

FILTERUNG Tief-, Hoch- oder Bandpass-Filter sind in den Hardware Einstellungen verfügbar für: Strom & Spannung Drehmoment Diese Filter können mit parametrierbaren

7 NUMERISCHE MESSDATEN Zusätzlich werden berechnet: Die DC Leistung Die mechanische Leistung (aus den Mittelwerten von Drehzahl, Drehmoment und ggf. dem Schlupf) Die Summen der Schein- und Wirkleistung, sowie der Leistungsfaktor für das Breitbandige Signal Die Summen der Schein- und Wirkleistung für die Grundwelle SKALIERUNG Jeder Eingangskanal kann separat skaliert werden: Ströme L1-L3 und DC Spannungen L1-L3 und DC Drehzahl (analog) und Drehmoment SKALIERUNG UND FILTERUNG Für den digitalen Drehzahleingang kann die Anzahl der Tics pro Umdrehung des Inkrementalgebers angegeben werden. Der Drehsinn des Encoders kann invertiert werden. FILTERUNG Tief-, Hoch- oder Bandpass-Filter sind in den Hardware Einstellungen verfügbar für: Strom & Spannung Drehmoment Diese Filter können mit parametrierbaren Grenzfrequenzen und einer parametrierbaren Filterordnung eingestellt werden. OFFSET KOMPENSATION Der Offset der Eingangs-Kanäle kann mit einem einfachen Verfahren ermittelt und kompensiert werden.

8 MESSDATEN SPEICHERN SCREENSHOTS SPEICHERN Wie bei der Screenshot-Funktion eines Oszilloskops können mit einem Mausklick die visualisierten Daten (Screenshots der Graphen) von Strom & Spannung, Drehzahl & Drehmoment, Iq und Id, sowie das Frequenzund Ordnungsspektrum als PNG-Datei auf der Festplatte des Bedien-Rechners gespeichert werden. CSV-DATEI Mit einem Mausklick können die Zeitdaten und die Spektren in einer CSV-Datei zur Weiterverarbeitung in Excel gespeichert werden. BINÄR-DATEI Die Messdaten können als Rohdaten-Stream mit einem voreinstellbaren Zeitfenster auf die Festplatte des Bedien-Rechners gestreamt und gespeichert werden. Das Dateiformat der Rohdaten wird auf Wunsch offengelegt. CUSTOMIZING Auf Wunsch ändern/erweitern wir die Software so, dass Ihre Anforderungen 1:1 abgebildet werden. Das kann z.b. sein: Rohdaten-Streams in einem von Ihnen definierten Datenformat Kundenspezifische Messfunktionen Eine DLL, die die Mess- und Streaming-Funktionalität so abstrahiert, dass Sie in der Lage sind das Messgerät nahtlos in Ihre Software einzubinden pat.de b e p a t G m b H & C o. KG. All r i gh t s r e s e r ved. r o t a b e n c h P A.V2.0 18d D e u t s c h

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